如果我们观察一个原子，我们会发现它有三种元素:电子、质子和中子。

铀元素 铀元素

原子核中质子的数量告诉我们原子是什么元素。那么原子序数和原子质量告诉我们一个原子有多少质子和中子。例如，铀235有92个质子和143个中子。如果两个原子有相同数量的质子，但有不同数量的中子，那么这些就是同位素，例如，有三种同位素氢，氢，氢和氢..

如果铀235分裂，我们将得到氪-92、钡-141和另外两个中子。然而，当我们测量原始铀的质量和之后所有碎片的质量时，我们会发现我们失去了一些质量。以前的物质质量比以后的大。这种能量并没有真正丢失——它只是被转换成了其他形式的能量。是的，我们可以把质量看作能量。这就是著名的方程式发挥作用的地方。

爱因斯坦质能方程 质量能量方程

在这个表达式中，e是等效能量，m是粒子的质量，c是光速。少量的质量可以为我们提供大量的能量。我们能用质量变化获得的能量做什么？显然，我们可以利用这种能量加热水并产生蒸汽。是的，这通常是这些反应堆所做的——它们产生蒸汽来驱动涡轮机发电。

上面的例子研究了我们把东西拆开时质量的变化。当我们将氢和氘结合时，就会发生这种情况。当低质量的元素结合在一起时，产物的质量小于初始物质的质量，在这个过程中，我们也获得了能量。太阳发出的是典型的聚变能，不断将氢同位素转化为氦，并发出光和热光谱。

因此，分裂大原子会产生能量，结合小原子也会产生能量。聚变反应释放的能量是裂变反应的3-4倍。

太阳的聚变反应 太阳的聚变反应

有许多核裂变反应堆实际上提供有用的能量。但到目前为止，还没有有用的聚变反应堆。

事实证明，核裂变并不太难。如果一个中子被发射到铀235，铀将吸收中子，变成铀236。然而，这种铀-236不稳定，会分裂成碎片，给我们核裂变。更好的是，它可以产生额外的中子来分解更多的铀。当然，我们也可以使用钚和钍。

但是核聚变非常困难。我们必须使两个带正电的原子核足够靠近，以使它们融合。而带正电荷的原子相互排斥。这意味着我们必须拥有超高的原子能才能让这些东西进行核聚变。高能粒子是问题所在。这就是为什么核聚变仍然很难，而裂变相对简单。

核裂变和核聚变 核裂变和核聚变

好，我们总结一下，裂变和聚变都是核反应。裂变是把一个重而不稳定的原子核分裂成两个轻原子核，而聚变是把两个轻原子核合并成一个质量更大的原子核。在这两个过程中，都释放了大量的能量，后者释放的能量比前者多。

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